基于刚度的大应变FRP约束混凝土模型及其在桥梁抗震加固中的应用

来源：中国血液净化杂志2022年第2期北京时间：

作者：白玉磊, 梅世杰, 张玉峰, 韩强, 贾俊峰

单位：北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室, 北京 100124"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51678014, 51778019, 51978017); Young Talents Cultivation Project of Beijing Municipal Institutions (CIT&TCD201904018)

摘要：大应变纤维增强复合材料(LRS FRP)由于断裂应变大的特点(>5%),可能在桥墩结构抗震加固中带来较好的延性,近年来成为国内外研究的热点。大应变FRP约束混凝土应力-应变关系设计模型是加固桥墩抗震分析的基础。通过LRS FRP约束混凝土的单调轴压试验,研究了FRP约束刚度参数对应力-应变关系的影响。与基于强度的设计模型由FRP断裂应变确定FRP约束混凝土应力应变关系曲线第2段的斜率(即轴向刚度)不同,轴向刚度由FRP的约束刚度参数决定,由此建立了单调轴压下LRS FRP约束混凝土基于刚度的设计模型。对LRS FRP约束混凝土往复轴压参数(例如卸载曲线、再加载曲线和塑性应变)进行了分析研究,发现塑性应变和应力损伤是影响LRS FRP约束混凝土往复轴压性能的2个关键参数。通过重新定义这2个关键参数,将现有往复轴压荷载作用下传统FRP约束混凝土应力-应变模型推广到LRS FRP约束混凝土。最后,将该模型通过二次开发的方法添加到OpenSees软件平台,对FRP加固桥墩柱的拟静力试验进行数值模拟,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了基于刚度模型在桥梁抗震加固分析中的有效性。

关键词：桥梁工程,纤维增强复合材料(FRP),基于刚度模型,应力-应变曲线,抗震加固,约束混凝土,大应变FRP

基金资助：国家自然科学基金项目(51678014,51778019,51978017); 北京市教委青年拔尖人才培养计划项目(CIT&TCD201904018)